Molekulaarbioloogia põhiterminite selgitus
1. cDNA ja cccDNA: cDNA on kaheahelaline DNA, mis on sünteesitud mRNA pöördtranskriptaasi abil;cccDNA on plasmiidne kaheahelaline suletud ringikujuline DNA, mis ei sisalda kromosoomi.
2. Standardne voltimisüksus: valgu sekundaarstruktuuri üksus α-heeliks ja β-leht võivad moodustada erilise geomeetrilise paigutusega struktuurseid plokke erinevate ühendavate polüpeptiidide kaudu.Seda tüüpi kindlat voltimist nimetatakse tavaliselt supersekundaarseks struktuuriks.Peaaegu kõiki kolmanda taseme struktuure saab kirjeldada nende voltimistüüpide ja isegi nende kombineeritud tüüpidega, mistõttu neid nimetatakse ka standardseteks voltimisüksusteks.
3. CAP: tsüklilise adenosiinmonofosfaadi (cAMP) retseptorvalk CRP (cAMP retseptorvalk), cAMP ja CRP kombinatsiooni järel moodustunud kompleksi nimetatakse aktiveerivaks valguks CAP (cAMP activated protein)
4. Palindroomne järjestus: DNA fragmendi segmendi pöördkomplementaarne järjestus, sageli restriktsiooniensüümi sait.
5. micRNA: komplementaarne segav RNA või antisenss RNA, mis on komplementaarne mRNA järjestusega ja võib inhibeerida mRNA translatsiooni.
6. Ribosüüm: katalüütilise aktiivsusega RNA, mis mängib RNA splaissimise protsessis autokatalüütilist rolli.
7. Motiiv: Valgumolekulide ruumilises struktuuris on sarnase kolmemõõtmelise kuju ja topoloogiaga kohalikke piirkondi
8. Signaalpeptiid: valgu sünteesi käigus N-otsas 15-36 aminohappejäägiga peptiid, mis juhib valgu transmembraani.
9. Atenuaator: nukleotiidjärjestus operaatorpiirkonna ja struktuurgeeni vahel, mis lõpetab transkriptsiooni.
10. Maagiline täpp: kui bakterid kasvavad ja kogevad täielikku aminohapete puudust, annavad bakterid hädaolukorra, et peatada kõigi geenide ekspressioon.Selle hädaabireaktsiooni tekitavad signaalid on guanosiintetrafosfaat (ppGpp) ja guanosiinpentafosfaat (pppGpp).PpGpp ja pppGpp roll ei ole ainult üks või paar operonit, vaid mõjutab suurt hulka neist, mistõttu neid nimetatakse superregulaatoriteks või võlulaikudeks.
11. Ülesvoolu promootorelement: viitab DNA järjestusele, mis mängib promootori aktiivsuses regulatoorset rolli, nagu TATA piirkonnas -10, TGACA piirkonnas -35, võimendajad ja atenuaatorid.
12. DNA sond: teadaoleva järjestusega märgistatud DNA segment, mida kasutatakse laialdaselt tundmatute järjestuste tuvastamiseks ja sihtgeenide skriinimiseks.
13. SD järjestus: see on ribosoomi ja mRNA sidumisjärjestus, mis reguleerib translatsiooni.
14. Monoklonaalne antikeha: antikeha, mis toimib ainult ühe antigeense determinandi vastu.
15. Kosmiid: see on kunstlikult konstrueeritud eksogeenne DNA vektor, mis säilitab faagi mõlemas otsas COS-i piirkonnad ja on ühendatud plasmiidiga.
16. Sini-valge täpi sõelumine: LacZ geen (kodeerib β-galaktosidaasi), ensüüm võib lagundada kromogeenset substraati X-gal (5-bromo-4-kloro-3-indool-β-D-galaktosiid), saades sinist värvi, muutes tüve siniseks.Kui eksogeenne DNA sisestatakse, ei saa LacZ geeni ekspresseerida ja tüvi on valge, et sõeluda rekombinantseid baktereid.Seda nimetatakse sini-valgeks sõelumiseks.
17. Cis-toimiv element: spetsiifiline aluste järjestus DNA-s, mis reguleerib geeniekspressiooni.
18. Klenowi ensüüm: DNA polümeraas I suur fragment, välja arvatud see, et 5' 3' eksonukleaasi aktiivsus eemaldatakse DNA polümeraas I holoensüümist
19. Ankurdatud PCR: kasutatakse huvipakkuva DNA amplifitseerimiseks, mille ühes otsas on teadaolev järjestus.Tundmatu järjestuse ühte otsa lisati polü-dG saba ning seejärel kasutati polü-dC ja teadaolevat järjestust PCR amplifikatsiooni praimeritena.
20. Liitvalk: eukarüootse valgu geen on seotud eksogeense geeniga ning algse geenivalgu ja eksogeense valgu translatsioonist koosnev valk ekspresseerub samal ajal.
Muud molekulaarbioloogia terminid
1. DNA füüsiline kaart on järjestus, millesse on paigutatud DNA molekuli (restriktsiooniendonukleaasiga lõhustatud) fragmendid.
2. RNaasi lõhustamine jaguneb kahte tüüpi (autokatalüüs) ja (heterokatalüüs).
3. Prokarüootidel on kolm initsiatsioonifaktorit: (IF-1), (IF-2) ja (IF-3).
4. Transmembraansed valgud vajavad juhendamist (signaalpeptiidid) ja valgu chaperoonide roll on (aitab voltida peptiidahelat valgu natiivseks konformatsiooniks).
5. Promootorites olevad elemendid võib üldiselt jagada kahte tüüpi: (tuumpromootorelemendid) ja (ülesvoolu promootorelemendid).
6. Molekulaarbioloogia uurimissisu hõlmab peamiselt kolme osa: (struktuurne molekulaarbioloogia), (geeniekspressioon ja regulatsioon) ja (DNA rekombinatsiooni tehnoloogia).
7. Kaks peamist eksperimenti, mis näitavad, et DNA on geneetiline materjal, on (hiirte pneumokokkinfektsioon) ja (Escherichia coli T2-faagi infektsioon).potentsiaal).
8. hnRNA ja mRNA vahel on kaks peamist erinevust: (hnRNA splaissitakse mRNA-ks konverteerimise protsessis), (mRNA 5' ots on lisatud m7pGppp korgiga ja mRNA happe (polyA) saba 3' otsas toimub täiendav polüadenüülimine).
9. Valgu mitmesubühikulise vormi eelised on (subühik on ökonoomne meetod DNA utiliseerimiseks), (võib vähendada juhuslike valgu sünteesi vigade mõju valgu aktiivsusele), (aktiivsus võib olla väga efektiivne ning kiiresti avanevad ja suletavad).
10. Valgu voltimismehhanismi esimese tuumastamise teooria põhisisu hõlmab (tuumastumine), (struktuuri rikastamine), (lõplik ümberkorraldamine).
11. Galaktoosil on bakteritele kahekordne toime;ühelt poolt (seda saab kasutada rakkude kasvu süsinikuallikana);teisest küljest (see on ka rakuseina komponent).Seetõttu on püsivaks sünteesiks taustatasemel vaja cAMP-CRP-sõltumatut promootorit S2;samal ajal on kõrgetasemelise sünteesi reguleerimiseks vaja cAMP-CRP-sõltuvat promootorit S1.Transkriptsioon algab (S2)-st G-ga ja (S1)-st ilma G-ta.
12. Rekombinantne DNA tehnoloogia on tuntud ka kui (geenide kloonimine) või (molekulaarne kloonimine).Lõppeesmärk on (ühes organismis oleva geneetilise informatsiooni DNA ülekandmine teise organismi).Tüüpiline DNA rekombinatsioonikatse sisaldab tavaliselt järgmisi etappe: (1) Ekstraheerige doonororganismi sihtgeen (või eksogeenne geen) ja ühendage see ensümaatiliselt teise DNA molekuliga (kloonimisvektoriga), et moodustada uus rekombinantne DNA molekul.② Rekombinantne DNA molekul viiakse retsipientrakku ja replitseeritakse retsipientrakus.Seda protsessi nimetatakse transformatsiooniks.③ Kontrollige ja tuvastage need retsipientrakud, mis on absorbeerinud rekombinantse DNA.④Kasvatage suures koguses rekombinantset DNA-d sisaldavaid rakke, et tuvastada, kas võõrabigeen on ekspresseeritud.
13. Plasmiidide replikatsiooni on kahte tüüpi: neid, mida rangelt kontrollib peremeesraku valgusüntees, nimetatakse (tihedad plasmiidid) ja neid, mida peremeesraku valgusüntees rangelt ei kontrolli, nimetatakse (relakseeritud plasmiidideks).
14. PCR reaktsioonisüsteemil peavad olema järgmised tingimused: a.DNA praimerid (umbes 20 alust), millel on komplementaarsed järjestused eraldatava sihtgeeni kahe ahela mõlemas otsas.b.Termilise stabiilsusega ensüümid, näiteks TagDNA polümeraas.c, dNTPd, huvipakkuv DNA järjestus matriitsina
15. PCR-i põhireaktsiooniprotsess sisaldab kolme etappi: (denatureerimine), (anniilimine) ja (pikenemine).
16. Transgeensete loomade põhiprotsess hõlmab tavaliselt: ①Kloonitud võõrgeeni sisestamist viljastatud munaraku või embrüonaalse tüviraku tuuma;②Inokuleeritud viljastatud munaraku või embrüonaalse tüviraku siirdamine naise emakasse;③ Täielik embrüonaalne areng ja kasv Võõrgeenidega järglastele;④ Kasutage neid loomi, kes võivad toota võõrvalke, aretuskarjana uute homosügootsete liinide aretamiseks.
17. Hübridoomi rakuliinid genereeritakse (põrna B) rakkude hübridiseerimisel (müeloomi) rakkudega ja kuna (põrnarakud) saavad kasutada hüpoksantiini ja (luurakud) pakuvad raku jagunemise funktsioone, saab neid kasvatada HAT söötmes.kasvama.
18. Uurimistöö süvenedes nimetatakse esimese põlvkonna antikehi (polüklonaalsed antikehad), teise põlvkonna (monoklonaalsed antikehad) ja kolmanda põlvkonna (geenitehnoloogia antikehad).
19. Praegu on putukaviiruste geenitehnoloogia keskendunud peamiselt bakuloviirusele, mis avaldub (eksogeense toksiini geeni) sissetoomises;(geenid, mis häirivad putukate normaalset elutsüklit);(viiruse geenide modifitseerimine).
20. Imetaja RNA polümeraasi II promootori ühistele elementidele TATA, GC ja CAAT vastavad trans-toimivad valgufaktorid on vastavalt (TFIID), (SP-1) ja (CTF/NF1).
kakskümmend üks.RNA polümeraasi Ⅱ põhilised transkriptsioonifaktorid on TFⅡ-A, TFⅡ-B, TFII-D, TFⅡ-E ja nende seondumisjärjestus on: (D, A, B, E).Kus TFII-D funktsioon on (seondumine TATA kastiga).
kakskümmend kaks.Enamik DNA-ga seonduvatest transkriptsioonifaktoritest toimib dimeeride kujul.DNA-ga seonduvate transkriptsioonifaktorite funktsionaalsed domeenid on tavaliselt järgmised (heeliks-pöörde-heeliks), (tsink-sõrme motiiv), (aluseline-leutsiin) tõmbluku motiiv).
kakskümmend kolm.Restriktsiooniendonukleaasi lõhustamisrežiime on kolme tüüpi: (lõigake sümmeetriatelje 5' küljelt, et tekitada 5' kleepuvad otsad), (lõigake sümmeetriatelje 3' küljelt, et tekitada 3' kleepuvad otsad (lõigake sümmeetriateljelt lamedate segmentide loomiseks)).
kakskümmend neli.Plasmiid-DNA-l on kolm erinevat konfiguratsiooni: (SC konfiguratsioon), (oc konfiguratsioon), (L konfiguratsioon).Esimene elektroforeesis on (SC konfiguratsioon).
25. Eksogeensed geeniekspressioonisüsteemid, peamiselt (Escherichia coli), (Pärm), (Putukate) ja (imetajarakkude tabel).
26. Transgeensete loomade puhul tavaliselt kasutatavad meetodid on: (retroviirusnakkuse meetod), (DNA mikroinjektsiooni meetod), (embrüonaalsete tüvirakkude meetod).
Rakendus Molekulaarbioloogia
1. Nimeta rohkem kui 5 RNA funktsioonid?
Transfer RNA tRNA Transfer aminohape Ribosoom RNA rRNA Ribosoom moodustab messenger RNA mRNA Valkude sünteesi matriit Heterogeenne tuuma RNA hnRNA Küpse mRNA eelkäija väike tuuma RNA snRNA Osaleb hnRNA splaissimises Väike tsütoplasmaatiline RNA komponendid AntsRNA äratundmine AntsRNA komponendid sünkroonse RNA sünteesitud RNA-scRNA/7SL-RNA plasmoos-valgustatud signaale /micRNA Reguleerib geeniekspressiooni Ribosüüm RNA Ensümaatiliselt aktiivne RNA
2. Mis on peamine erinevus prokarüootsete ja eukarüootsete promootorite vahel?
Prokarüootne TTGACA --- TATAAT------Initsiatsioonikoht-35 -10 Eukarüootide võimendaja---GC ---CAAT----TATAA-5mGpp-Initsiatsioonikoht-110 -70 -25
3. Millised on looduslike plasmiidide kunstliku konstrueerimise põhiaspektid?
Looduslikel plasmiididel on sageli defekte, mistõttu nad ei sobi kasutamiseks geenitehnoloogia kandjatena ning neid tuleb modifitseerida ja konstrueerida: a.Lisage sobivad selektsioonimarkergeenid, näiteks kaks või enam, mida on lihtne selektsiooniks kasutada, tavaliselt antibiootikumide geenid.b.Rekombinatsiooni hõlbustamiseks suurendage või vähendage sobivaid ensüümi lõikamiskohti.c.Lühendage pikkust, lõigake ära mittevajalikud killud, parandage impordi efektiivsust ja suurendage laadimisvõimet.d.Muutke replikoni tihedust lahtiseks, vähemate koopiate asemel rohkem koopiaid.e.Lisage spetsiaalseid geneetilisi elemente vastavalt geenitehnoloogia erinõuetele
4. Tooge näide koespetsiifilise cDNA diferentsiaalse skriinimise meetodist?
Valmistatakse kaks rakupopulatsiooni, sihtgeen ekspresseerub või ekspresseerub tugevalt ühes rakus ja teises rakus sihtgeen ei ekspresseerita või ekspresseerub vähe, seejärel leitakse sihtgeen hübridiseerimise ja võrdlemise teel.Näiteks kasvajate esinemise ja arengu ajal esitlevad kasvajarakud erineva ekspressioonitasemega mRNA-sid kui normaalsed rakud.Seetõttu saab kasvajaga seotud geene välja sõeluda diferentsiaalse hübridisatsiooni abil.Induktsioonimeetodit saab kasutada ka nende geenide väljasõelumiseks, mille ekspressioon indutseeritakse.
5. Hübridoomi rakuliinide genereerimine ja sõelumine?
Põrna B-rakud + müeloomirakud, lisage rakkude sulandumise soodustamiseks polüetüleenglükooli (PEG) ja HAT-söötmes (sisaldab hüpoksantiini, aminopteriini, T) kasvatatud põrna B-müeloomi liitrakud jätkavad toitumise laiendamist.Rakkude liit sisaldab: põrna ja põrna liitrakke: ei suuda kasvada, põrnarakke ei saa in vitro kasvatada.Luu-luu liitrakud: ei saa kasutada hüpoksantiini, kuid võivad sünteesida puriini teise raja kaudu, kasutades folaatreduktaasi.Aminopteriin pärsib folaadi reduktaasi ja seega ei saa see kasvada.Luu-põrna sulandrakud: võivad kasvada HAT-is, põrnarakud võivad kasutada hüpoksantiini ja luurakud tagavad raku jagunemise funktsiooni.
6. Milline on DNA primaarstruktuuri määramise põhimõte ja meetod dideoksüterminaalse terminatsiooni meetodil (Sangeri meetod)?
Põhimõte seisneb selles, et DNA pikendamise lõpetamiseks kasutatakse nukleotiidahela terminaatorit – 2,,3,-dideoksünukleotiidi.Kuna sellel puudub 3-OH, mis on vajalik 3/5/fosfodiestersidemete moodustamiseks, kui see on DNA ahelasse lülitatud, ei saa DNA ahelat edasi pikendada.Aluste sidumise põhimõtte kohaselt on alati, kui DNA polümeraas vajab normaalselt pikendatud DNA ahelas osalemiseks dNMP-d, on kaks võimalust, üks on osalemine ddNTP-s, mille tulemuseks on desoksünukleotiidahela pikendamise lõpetamine;teine on osalemine dNTP-s, nii et DNA ahel võib siiski jätkata kuni järgmise ddNTP liitumiseni.Selle meetodi järgi võib saada rühma erineva pikkusega DNA fragmente, mis lõpevad ddNTP-ga.Meetod on jagada neljaks rühmaks vastavalt ddAMP, ddGMP, ddCMP ja ddTMP.Pärast reaktsiooni saab polüakrüülamiidgeelelektroforeesi abil lugeda DNA järjestust ujumisribade järgi.
7. Milline on aktivaatorvalgu (CAP) positiivne regulatsiooni mõju transkriptsioonile?
Tsüklilise adenülaadi (cAMP) retseptorvalgu CRP (cAMP retseptorvalk), cAMP ja CRP kombinatsioonist moodustunud kompleksi nimetatakse CAP-ks (cAMPaktiveeritud valk).Kui E. coli kasvatatakse söötmes, kus puudub glükoos, suureneb CAP süntees ja CAP-i funktsioon on aktiveerida promootoreid nagu laktoos (Lac).Mõnedel CRP-sõltuvatel promootoritel puudub tüüpiline -35 piirkonna järjestuse tunnus (TTGACA), mis tavalistel promootoritel on.Seetõttu on RNA polümeraasil raske sellega seonduda.CAP olemasolu (funktsioon): võib oluliselt parandada ensüümi ja promootori seondumiskonstanti.See näitab peamiselt kahte järgmist aspekti: ① CAP aitab ensüümi molekulil õigesti orienteeruda, muutes promootori konformatsiooni ja interaktsiooni ensüümiga, et ühineda -10 piirkonnaga ja täita -35 piirkonna funktsiooni asendamise rolli.②CAP võib inhibeerida ka RNA polümeraasi seondumist teiste DNA saitidega, suurendades seeläbi selle spetsiifilise promootoriga seondumise tõenäosust.
8. Milliseid etappe hõlmab tavaliselt tüüpiline DNA rekombinatsioonikatse?
a.Ekstraheerige doonororganismi sihtgeen (või eksogeenne geen) ja ühendage see ensümaatiliselt teise DNA molekuliga (kloonimisvektor), et moodustada uus rekombinantne DNA molekul.b.Viige rekombinantne DNA molekul retsipientrakku ning paljundage ja säilitage see retsipientrakus.Seda protsessi nimetatakse transformatsiooniks.c.Sõeluge ja tuvastage need retsipientrakud, mis on absorbeerinud rekombinantse DNA.d.Masskultuurige rekombinantset DNA-d sisaldavaid rakke, et tuvastada, kas võõrabigeen on ekspresseeritud.
9. Geeniraamatukogu konstrueerimine Esitatakse kolm rekombinantide skriinimise meetodit ja protsessi kirjeldatakse lühidalt.
Antibiootikumiresistentsuse sõeluuring, resistentsuse inaktiveerimine insertsiooniga, sini-valge täpi sõelumine või PCR sõeluuring, diferentsiaalsõeluuringud, DNA sond Enamik kloonimisvektoreid kannavad antibiootikumiresistentsuse geene (antiampitsilliin, tetratsükliin).Kui plasmiid viiakse üle Escherichia colisse, omandavad bakterid resistentsuse ja need, kellel ei ole ülekandmist, ei oma resistentsust.Kuid ta ei suuda eristada, kas see on ümber korraldatud või mitte.Kaht resistentsusgeeni sisaldavas vektoris, kui ühte geenidesse sisestatakse võõras DNA fragment ja see põhjustab geeni inaktiveerimise, saab positiivsete rekombinantide skriinimiseks kasutada kahte erinevat ravimit sisaldavat plaadikontrolli.Näiteks sisaldab pUC plasmiid LacZ geeni (kodeerib β-galaktosidaasi), mis võib lagundada kromogeenset substraati X-gal (5-bromo-4-kloro-3-indool-β-D-galaktosiid), saades siniseks, muutes tüve siniseks.Kui võõr-DNA sisestatakse, ei saa LacZ geeni ekspresseerida ja tüvi on valge, et sõeluda rekombinantseid baktereid.
10. Selgitage embrüonaalsete tüvirakkude kaudu transgeensete loomade saamise põhiprotsessi?
Embrüonaalsed tüvirakud (ES) on embrüonaalse arengu käigus tekkivad embrüonaalsed rakud, mida saab kunstlikult kasvatada ja paljundada ning mille ülesandeks on diferentseeruda teist tüüpi rakkudeks.ES-rakkude kultiveerimine: blastotsüsti sisemine rakumass eraldatakse ja kultiveeritakse.Kui ES kultiveeritakse söötjavabas kihis, eristub see erinevateks funktsionaalseteks rakkudeks, nagu lihasrakud ja N-rakud.Kui kasvatatakse fibroblaste sisaldavas söötmes, säilitab ES diferentseerumisfunktsiooni.ES-i saab geneetiliselt manipuleerida ja selle diferentseerimisfunktsiooni saab integreerida, ilma et see mõjutaks selle diferentseerimisfunktsiooni, mis lahendab juhusliku integratsiooni probleemi.Sisestage eksogeensed geenid embrüonaalsetesse tüvirakkudesse, implanteerige seejärel tiinete emaste hiirte emakasse, arenege poegadeks ja ristage homosügootsete hiirte saamiseks.
